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ES2286985T3 - SUPPORT AND LOCK DEVICE FOR GAS TURBINE TOWELS. - Google Patents

SUPPORT AND LOCK DEVICE FOR GAS TURBINE TOWELS. Download PDF

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ES2286985T3
ES2286985T3 ES00304617T ES00304617T ES2286985T3 ES 2286985 T3 ES2286985 T3 ES 2286985T3 ES 00304617 T ES00304617 T ES 00304617T ES 00304617 T ES00304617 T ES 00304617T ES 2286985 T3 ES2286985 T3 ES 2286985T3
Authority
ES
Spain
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groups
ring
nozzles
support
internal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
ES00304617T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Luciano Mei
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Nuovo Pignone Holding SpA
Nuovo Pignone SpA
Original Assignee
Nuovo Pignone Holding SpA
Nuovo Pignone SpA
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/246Fastening of diaphragms or stator-rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/042Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Nozzles (AREA)

Abstract

Un dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de una etapa de alta presión en turbinas de gas, que comprende una pluralidad de grupos (12) de paletas (13) de estator, las cuales están asociadas con una pluralidad de placas de estanqueidad externas (11), para la conexión de dichos grupos (12) al revestimiento externo de la cámara de combustión, y están asociadas con una pluralidad de placas de estanqueidad internas (41), para la conexión de dichos grupos (12) al revestimiento interno de la cámara de combustión, en el que cada uno de dichos grupos (12) de paletas (13) de estator está bloqueado por un anillo interno (14), en el que dicho anillo (14) tiene una primera serie de orificios externos (29) para reforzar este bloqueo, y una segunda serie de orificios pasantes internos (28), los cuales están dispuestos en una extensión interna (34) de dicho anillo (14), y se utilizan para fijar el anillo (14) mismo a la estructura de la turbina de gas, caracterizado porque una porción periférica dedicho anillo (14) tiene un surco circunferencial (30), el cual comunica con dichos orificios pasantes (29), los cuales a su vez están alineados con unos correspondientes orificios ciegos (31).A support and blocking device for nozzles of a high pressure stage in gas turbines, comprising a plurality of groups (12) of stator vanes (13), which are associated with a plurality of external sealing plates (11 ), for the connection of said groups (12) to the external lining of the combustion chamber, and are associated with a plurality of internal sealing plates (41), for the connection of said groups (12) to the internal lining of the chamber of combustion, in which each of said groups (12) of stator vanes (13) is blocked by an internal ring (14), wherein said ring (14) has a first series of external holes (29) for reinforce this blockage, and a second series of internal through holes (28), which are arranged in an internal extension (34) of said ring (14), and are used to fix the ring (14) itself to the structure of the gas turbine, characterized in that a portion This peripheral ring (14) has a circumferential groove (30), which communicates with said through holes (29), which in turn are aligned with corresponding blind holes (31).

Description

Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de turbina de gas.Support and blocking device for nozzles gas turbine.

La presente invención se refiere a un dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de una etapa de alta presión en turbinas de gas.The present invention relates to a support and locking device for single stage nozzles pressure in gas turbines.

Como es sabido, las turbinas de gas son máquinas que se componen de un compresor y de una turbina con una o más etapas, en las que dichos componentes están conectados entre sí mediante un eje rotatorio, y en las que una cámara de combustión está dispuesta entre el compresor y la turbina.As is known, gas turbines are machines which consist of a compressor and a turbine with one or more stages, in which said components are connected to each other by means of a rotating shaft, and in which a combustion chamber It is arranged between the compressor and the turbine.

Con el fin de presurizar el compresor, se le suministra aire obtenido de la atmósfera externa.In order to pressurize the compressor, you will be It supplies air obtained from the external atmosphere.

El aire comprimido pasa a través de una serie de cámaras de premezclado, cuyos extremos situados en una porción convergente, también conocida como el refuerzo, hacia el interior cada una de las cuales un inyector suministra combustible el cual es mezclado con el aire, con el fin de formar una mezcla de aire y combustible que va a quemarse.Compressed air passes through a series of premixed chambers, whose ends are located in a portion convergent, also known as reinforcement, inward each of which an injector supplies fuel which it is mixed with air, in order to form a mixture of air and fuel that will burn.

Con el fin de mejorar las características de combustión, se proporciona generalmente un elemento que intercepta el flujo de aire obtenido a partir del compresor, y que tiene una forma compleja, compuesta por dos series de cuchillas, orientadas en direcciones opuestas, diseñadas todas para producir turbulencia en la mezcla de aire y combustible.In order to improve the characteristics of combustion, an intercepting element is generally provided the air flow obtained from the compressor, and that has a complex shape, consisting of two series of blades, oriented in opposite directions, all designed to produce turbulence in the mixture of air and fuel.

El combustible es admitido dentro de la cámara de combustión, y es inflamado por medio de las correspondientes bujías, con el fin de producir la combustión, la cual está diseñada para originar un incremento de la temperatura y la presión, y con ello la entalpía del gas.The fuel is admitted inside the chamber of combustion, and is inflamed by means of the corresponding spark plugs, in order to produce combustion, which is designed to cause an increase in temperature and pressure, and with This is the enthalpy of gas.

Simultáneamente, el compresor suministra aire comprimido, el cual se hace pasar a través de los quemadores y a través de los revestimientos de la cámara de combustión, de forma que puede disponerse del aire comprimido para ayudar a la combustión.Simultaneously, the compressor supplies air compressed, which is passed through the burners and to through the combustion chamber liners, so that compressed air can be available to help combustion.

A continuación, por medio de unos conductos, el gas a alta temperatura y alta presión alcanza las diversas etapas de la turbina, la cual transforma la entalpía del gas en energía mecánica de la que puede disponer un usuario.Then, through some ducts, the High temperature and high pressure gas reaches the various stages of the turbine, which transforms the enthalpy of gas into energy mechanics available to a user.

En las turbinas de dos etapas, el gas es procesado en la primera etapa de la turbina en condiciones de temperatura y presión bastantes elevadas, y experimenta allí una primera expansión; mientras que en la segunda etapa de la turbina, el gas experimenta una segunda expansión, en condiciones de temperatura y presión que son menores a las del caso anterior.In two-stage turbines, the gas is processed in the first stage of the turbine in conditions of quite high temperature and pressure, and experience there a first expansion; while in the second stage of the turbine, the gas undergoes a second expansion, in conditions of temperature and pressure that are lower than in the previous case.

Así mismo es sabido que, con el fin de obtener el rendimiento óptimo de una turbina de gas específica, la temperatura del gas necesita ser lo más elevada posible; sin embargo, los valores de temperatura máximos que pueden obtenerse al utilizar la turbina están limitados por la resistencia de los materiales empleados.It is also known that, in order to obtain the optimum performance of a specific gas turbine, the gas temperature needs to be as high as possible; without However, the maximum temperature values that can be obtained by use the turbine are limited by the resistance of the Materials employed.

Con el fin de poner de manifiesto los problemas técnicos resueltos por la presente invención, a continuación se ofrece una breve descripción de un estator de una etapa de alta presión de una turbina de gas de acuerdo con la técnica conocida.In order to highlight the problems Technicians resolved by the present invention, hereinafter offers a brief description of a high stage stator pressure of a gas turbine according to the technique known.

Corriente abajo de la cámara de combustión, la turbina tiene un estator y un rotor de alta presión, utilizándose el estator para suministrar el flujo de gases quemados en las condiciones apropiadas a la toma del rotor, y, en particular, para dirigirlo de forma apropiada hacia el interior de las aberturas de las cuchillas del rotor, para impedir que el flujo incida directamente en la superficie dorsal o convexa y en la superficie ventral o cóncava de las cuchillas.Downstream of the combustion chamber, the turbine has a stator and a high pressure rotor, using the stator to supply the flow of burnt gases in the conditions appropriate to the rotor socket, and in particular for direct it properly into the openings of the blades of the rotor, to prevent the flow from affecting directly on the dorsal or convex surface and on the surface ventral or concave blades.

El estator se compone de una serie de paletas de estator, entre cada uno de cuyos pares se dispone una correspondiente tobera.The stator consists of a series of pallets of stator, between each of whose pairs there is a corresponding nozzle.

El grupo de paletas de estator se presenta en forma de anillo, y está conectado exteriormente a la carcasa de la turbina, e interiormente a un soporte correspondiente.The group of stator vanes is presented in ring shape, and is connected externally to the housing of the turbine, and internally to a corresponding support.

En este sentido, debe destacarse que un primer problema técnico de los estatores, en particular en el supuesto de etapas de alta presión, viene provocado por el hecho de que el estator está sometido a unas cargas de alta presión, debido a la reducción de la presión del fluido, que se expande en las aberturas del estator.In this regard, it should be noted that a first technical problem of the stators, particularly in the case of high pressure stages, is caused by the fact that the Stator is subjected to high pressure loads, due to the reduction of fluid pressure, which expands in the openings of the stator.

Así mismo, el estator está sometido a niveles de alta temperatura, debido a que el flujo de gases calientes obtenidos a partir de la cámara de combustión y, a los flujos de aire frío que son introducidos en la turbina, para enfriar las piezas que están sometidas al mayor esfuerzo desde un punto de vista térmico.Likewise, the stator is subject to levels of high temperature, because the flow of hot gases obtained from the combustion chamber and, to the flows of cold air that is introduced into the turbine, to cool the pieces that are subjected to the greatest effort from a point of view thermal.

Concretamente debido a estas altas temperaturas, las paletas de estator que se utilizan en la etapa de alta presión de las turbinas deben enfriarse, y, con este fin, tienen una superficie que está convenientemente provista de unos orificios para unos conductos, en los cuales permiten la circulación de aire dentro de la misma paleta de estator.Specifically due to these high temperatures, the stator vanes that are used in the high pressure stage of the turbines must be cooled, and, to this end, they have a surface that is conveniently provided with holes for ducts, in which they allow air circulation within the same stator palette.

Otro problema particularmente bien conocido en la técnica es el de garantizar el óptimo soporte y bloqueo de las paletas de estator, en particular en la etapa de alta presión.Another problem particularly well known in The technique is to guarantee the optimal support and blocking of the stator vanes, particularly in the high pressure stage.

Así mismo, los estatores convencionales tienen unos sistemas de soporte y bloqueo que no permiten un fácil desmontaje, cuando ello es necesario con el fin de llevar a cabo operaciones de mantenimiento o sustitución de una o más paletas de estator gastadas o dañadas.Likewise, conventional stators have support and locking systems that do not allow easy disassembly, when this is necessary in order to carry out maintenance or replacement operations of one or more pallets of Stator worn or damaged.

Otro problema consiste en el hecho de que los estatores están sometidos a las vibraciones transmitidas por las paletas de estator durante el funcionamiento de la máquina.Another problem is the fact that stators are subjected to the vibrations transmitted by the stator vanes during machine operation.

Sin embargo, las paletas de estator tienen que tener pequeñas dimensiones, porque los gases de alta presión tienen una densidad muy alta; esto significa que las secciones transversales del paso de las primeras etapas deben ser considerablemente más pequeñas que las secciones transversales del paso de las etapas subsecuentes, cuando el gas ha experimentado una expansión inicial.However, stator vanes have to have small dimensions, because high pressure gases have a very high density; this means that the sections transversal of the passage of the first stages should be considerably smaller than the cross sections of the step of the subsequent stages, when the gas has experienced an initial expansion

El documento US 5,343,694 describe un soporte de tobera de turbina.US 5,343,694 describes a support of turbine nozzle

El documento US 3,363,416 describe un medio de soporte de las paletas de entrada de una turbina.US 3,363,416 describes a means of support of the turbine inlet vanes.

El objeto de la presente invención es, por tanto, proporcionar un dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de una etapa de alta presión en turbinas de gas, que sea particularmente fiable.The object of the present invention is, by both, provide a support and locking device for nozzles of a high pressure stage in gas turbines, whichever particularly reliable

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un dispositivo que tenga una estructura simple y compacta.A further object of the invention is provide a device that has a simple structure and compact

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un dispositivo que sea de bajo coste, y se componga de un número reducido de piezas componentes.A further object of the invention is provide a device that is low cost, and consists of  a small number of component parts.

Otro objeto adicional de la invención es proporcionar un dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de una etapa de alta presión en turbinas de gas, que permita una fácil instalación y desmontaje de las paletas de estator en caso de que se requiera, con el fin de llevar a cabo el mantenimiento y opcionalmente la sustitución de aquéllas.Another additional object of the invention is provide a support and locking device for nozzles of a high pressure stage in gas turbines, which allows for easy installation and disassembly of the stator vanes in case is required, in order to carry out maintenance and optionally replacing them.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un dispositivo que permita una distancia óptima respecto de las vibraciones que afectan a las paletas de estator, y que impida que estas vibraciones sean transferidas a otros elementos del motor.A further object of the invention is provide a device that allows optimal distance regarding the vibrations that affect the stator vanes, and that prevents these vibrations from being transferred to others engine elements

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un dispositivo que sea seguro, sencillo y económico.A further object of the invention is provide a device that is safe, simple and economic.

Estos y otros objetos se consiguen mediante un dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de una etapa de alta temperatura en turbinas de gas, de acuerdo con lo definido en la reivindicación adjunta 1.These and other objects are achieved through a support and locking device for single stage nozzles temperature in gas turbines, as defined in the attached claim 1.

De acuerdo con una forma de realización preferente de la presente invención cada uno de los grupos de paletas de estator tiene unas ranuras exteriores para su encaje con las placas de estanqueidad exteriores y unas ranuras interiores para su encaje con las placas de estanqueidad interiores.According to an embodiment preferred of the present invention each of the groups of stator vanes has outer grooves for fit with the outer sealing plates and inner grooves for fitting with the inner sealing plates.

Así mismo, cada uno de los grupos de paletas de estator está conectado por medio de unas ranuras exteriores a las placas de estanqueidad exteriores, por medio de un primer grupo de pasadores, y por medio de unas ranuras internas a las placas de estanqueidad interiores, por medio de un segundo grupo de pasadores.Likewise, each of the pallet groups of stator is connected by means of external grooves to the outer sealing plates, by means of a first group of pins, and by means of internal grooves to the plates of interior tightness, by means of a second group of pins

Una porción periférica del anillo tiene un surco circunferencial, el cual comunica con los orificios pasantes, los cuales a su vez están alineados con los correspondientes orificios ciegos.A peripheral portion of the ring has a groove circumferential, which communicates with the through holes, the which in turn are aligned with the corresponding holes blind

De acuerdo con una forma de realización preferente adicional de la presente invención, los grupos de paletas de estator tienen en su interior unas placas que están provistas de unos orificios, y estas placas están insertadas dentro del surco circunferencial, de forma que los orificios comunican con los orificios pasantes con el fin de reforzar el bloqueo de los grupos de las paletas de estator sobre el anillo, por medio de pasadores.According to an embodiment further preferred of the present invention, the groups of stator vanes have inside plates that are provided with holes, and these plates are inserted inside of the circumferential groove, so that the holes communicate with the through holes in order to reinforce the blocking of groups of the stator vanes on the ring, by means of pins

De acuerdo con otra forma de realización preferente de la presente invención, cada uno de los grupos de paletas de estator tiene unas proyecciones que se apoyan en el cuerpo de la turbina de gas.According to another embodiment Preferred of the present invention, each of the groups of stator vanes has projections that rely on the gas turbine body.

De acuerdo con otra forma de realización preferente de la presente invención, el anillo tiene un conducto que comunica entre el exterior de la cámara de combustión, y la porción corriente abajo de los grupos de paletas de estator, el cual comunica con una porción frontal del anillo, y tiene una primera porción y una segunda porción, la cual tiene un diámetro más pequeño que la primera porción, y la primera y segunda porciones están conectadas entre sí mediante una porción adicional frustocónica.According to another embodiment Preferred of the present invention, the ring has a conduit that communicates between the outside of the combustion chamber, and the downstream portion of the stator vane groups, the which communicates with a front portion of the ring, and has a first portion and a second portion, which has a diameter smaller than the first portion, and the first and second portions are connected to each other by an additional portion Frustoconic

Así mismo, el conducto comunica con la porción trasera del anillo, que da cara a dicho elemento tipo placa, sobre una porción final frustocónica.Likewise, the conduit communicates with the portion rear of the ring, which faces said plate type element, on a final frustoconic portion.

Características adicionales de la invención se definen en las reivindicaciones que se adjuntan a la presente solicitud de patente.Additional features of the invention are defined in the claims attached hereto patent request.

Objetos y ventajas adicionales de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir del examen de la descripción subsecuente y de los dibujos adjuntos, los cuales se ofrecen únicamente a modo de ejemplo no limitativo, y en los cuales:Additional objects and advantages of this invention will become apparent from the examination of the Subsequent description and attached drawings, which are they offer only by way of non-limiting example, and in the which:

- la Figura 1 muestra una vista frontal de una porción de un grupo de paletas de estator, bloqueadas por medio de un dispositivo de acuerdo con la presente invención;- Figure 1 shows a front view of a portion of a group of stator vanes, locked by means of a device according to the present invention;

- la Figura 2 muestra una vista desde atrás de una porción del grupo de paletas de estator mostrado en la Figura 1;- Figure 2 shows a view from behind of a portion of the stator vane group shown in Figure one;

- la Figura 3 muestra una vista de acuerdo con la sección transversal a lo largo de la línea III-III de la Figura 2;- Figure 3 shows a view according to the cross section along the line III-III of Figure 2;

- la Figura 4 muestra una vista de acuerdo con la sección transversal a lo largo de la línea IV-IV de la Figura 2;- Figure 4 shows a view according to the cross section along the line IV-IV of Figure 2;

- la Figura 5 muestra una vista en sección transversal de acuerdo con la línea V-V de la Figura 1;- Figure 5 shows a sectional view transverse according to line V-V of the Figure 1;

- la Figura 6 muestra una vista desde atrás de un grupo de paletas de estator;- Figure 6 shows a view from behind of a group of stator vanes;

- la Figura 7 muestra una vista frontal de un anillo de bloqueo y soporte de acuerdo con el dispositivo según la presente invención;- Figure 7 shows a front view of a locking ring and support according to the device according to the present invention;

- la Figura 8 muestra una vista de acuerdo con la sección transversal a lo largo de la línea VIII-VIII de la Figura 7; y- Figure 8 shows a view according to the cross section along the line VIII-VIII of Figure 7; Y

- la Figura 9 muestra una vista de acuerdo con la sección transversal a lo largo de la línea IX-IX de la Figura 7.- Figure 9 shows a view according to the cross section along the line IX-IX of Figure 7.

Con particular referencia a las Figuras en cuestión, el dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de una etapa de alta presión en turbinas de gas, de acuerdo con la presente invención, se indica como conjunto mediante la referencia numeral 10.With particular reference to the Figures in issue, the nozzle support and locking device of a high pressure stage in gas turbines, in accordance with the present invention, is indicated as a set by reference numeral 10.

El dispositivo 10 comprende una pluralidad de grupos 12 de paletas 13 de estator, cada uno de las cuales está conectado por medio de una placa de estanqueidad 11 a la línea exterior de la cámara de combustión de la turbina de gas (no mostrada por razones de simplicidad), todos los cuales están diseñados para asegurar por medio de su contacto, que los gases calientes producidos en la cámara de combustión fluyen todos a través de las paletas de esta-
tor.
The device 10 comprises a plurality of groups 12 of stator vanes 13, each of which is connected by means of a sealing plate 11 to the outer line of the combustion chamber of the gas turbine (not shown for reasons of simplicity), all of which are designed to ensure through their contact, that the hot gases produced in the combustion chamber flow all through the blades of
tor.

Cada grupo 12 de paletas 13 de estator está también asociado con una placa de estanqueidad interna 41, para su conexión con el revestimiento interno de la cámara de combustión de gas (no mostrada por razones de simplicidad).Each group 12 of stator pallets 13 is also associated with an internal sealing plate 41, for its connection with the internal lining of the combustion chamber of gas (not shown for simplicity reasons).

La placa de estanqueidad interna 41 funciona de manera similar a la placa de estanqueidad interna 11.The internal sealing plate 41 functions as similar to the internal sealing plate 11.

Así, los grupos 12 de paleta 13 de estator son soportados a lo largo de un perfil anular que determina la sección transversal de paso de los gases, y están contenidos entre las placas de estanqueidad externas 11 y las placas de estanqueidad internas 41.Thus, groups 12 of palette 13 of stator are supported along an annular profile that determines the section transverse passage of gases, and are contained between external sealing plates 11 and the sealing plates internal 41.

Más detalladamente, cada grupo 12 consiste en un par de paletas 13 de estator, las cuales, por medio de sus posiciones recíprocas, forman las toberas 15 para el paso de gas; así mismo, las paletas 13 de estator tienen sobre su superficie externa una pluralidad de orificios de refrigeración, los cuales comunican con unos conductos de refrigeración internos.In more detail, each group 12 consists of a pair of stator pallets 13, which, by means of their reciprocal positions, form the nozzles 15 for the passage of gas; likewise, the stator vanes 13 have on their surface external a plurality of cooling holes, which They communicate with internal cooling ducts.

El grupo 12 de paletas 13 de estator está contenido entre un perfil arqueado externo 22 y un perfil arqueado interno 23, y cada una de las paletas 13 tiene un perfil con forma de ala.Group 12 of stator pallets 13 is content between an external arched profile 22 and an arched profile internal 23, and each of the vanes 13 has a shaped profile of wing.

Cada grupo 12 de paletas 13 de estator tiene unas ranuras externas 16 para su encaje con las placas de estanqueidad 11, y unas ranuras internas 17 para su encaje con las placas de estanqueidad internas 41.Each group 12 of stator pallets 13 has external slots 16 to fit with the plates of tightness 11, and internal grooves 17 for fitting with the internal sealing plates 41.

Con el fin de reforzar la conexión con los grupos 12, se utilizan unos pasadores 18 destinados a las ranuras externas 16, y unos pasadores 19 destinados a las ranuras internas 17, como puede apreciarse, por ejemplo, en las Figuras 4 y 5.In order to strengthen the connection with the groups 12, pins 18 are used for the grooves external 16, and pins 19 intended for internal grooves 17, as can be seen, for example, in Figures 4 and 5.

Esta conexión resulta también mejorada por medio del empleo de unos resortes 20 para los pasadores 18, y de unos resortes 21 para los pasadores 19.This connection is also improved through the use of springs 20 for pins 18, and about springs 21 for the pins 19.

Los grupos 12 de paletas 13 de estator están bloqueados sobre el interior por medio de un anillo 14, el cual puede apreciarse en la Figura 7, y tiene una primera serie externa de orificios 29, y una segunda serie interna de orificios 28.Groups 12 of stator pallets 13 are locked on the inside by means of a ring 14, which It can be seen in Figure 7, and has a first external series of holes 29, and a second internal series of holes 28.

El orificio pasante 28, el cual está dispuesto sobre una extensión interna 34 del anillo 14, se utiliza para fijar el anillo 14 mismo a la estructura de la turbina de gas.The through hole 28, which is arranged on an internal extension 34 of ring 14, it is used to fix the ring 14 itself to the structure of the gas turbine.

Puede apreciarse que la porción periférica del anillo 14 tiene un surco circunferencial 30, el cual comunica con los orificios pasantes 29, los cuales a su vez están alineados con unos correspondientes orificios ciegos 31.It can be seen that the peripheral portion of the ring 14 has a circumferential groove 30, which communicates with through holes 29, which in turn are aligned with corresponding blind holes 31.

Los grupos 12 de paletas 13 de estator tienen sobre su interior una serie de placas 43, las cuales a su vez están provistas de unos orificios 33, y están insertadas dentro del surco circunferencial 30, de forma que los orificios 33 comunican con los orificios pasantes 29.Groups 12 of stator pallets 13 have on its interior a series of plates 43, which in turn are provided with holes 33, and are inserted into the groove circumferential 30, so that the holes 33 communicate with the through holes 29.

Los grupos 12 de paletas 13 de estator están bloqueados sobre el anillo 14 por medio de unos pasadores 50 los cuales atraviesan los orificios 29 y los orificios 33.Groups 12 of stator pallets 13 are locked on ring 14 by means of pins 50 the which pass through holes 29 and holes 33.

También está dispuesto un rebajo circunferencial 36, asociado con el labio del anillo 14, el cual comunica, en sus propios extremos, con los pasadores 50 insertados en los diversos orificios 33 y 29.A circumferential recess is also arranged. 36, associated with the lip of ring 14, which communicates, in its own ends, with the pins 50 inserted in the various holes 33 and 29.

Una característica adicional de la invención consiste en el hecho de que cada uno de los grupos 12 de paletas 13 de estator tiene unas proyecciones 42, las cuales se apoyan en el cuerpo de la turbina de gas.An additional feature of the invention it consists in the fact that each of the groups 12 of pallets 13 Stator has projections 42, which are supported by the gas turbine body.

El anillo 14 tiene un conducto 26 de comunicación entre el exterior de la cámara de combustión y la porción corriente abajo que parte de los grupos 12 de las paletas 13 de estator, la cual comunica con una porción frontal del anillo 14, y tiene una primera porción 26a y una segunda porción 26b, con un diámetro más pequeño que la porción 26a, mientras que las dos porciones 26a y 26b están conectadas entre sí mediante una porción frustocónica adicional 26c.Ring 14 has a conduit 26 of communication between the outside of the combustion chamber and the downstream portion that starts from groups 12 of the vanes Stator 13, which communicates with a front portion of the ring 14, and has a first portion 26a and a second portion 26b, with a smaller diameter than portion 26a, while the two portions 26a and 26b are connected to each other by a portion additional frustoconic 26c.

En la porción trasera del anillo 14, el conducto 26 se comunica dando cara al elemento tipo placa 36, con una porción frustocónica final 26d.In the rear portion of ring 14, the conduit 26 communicates facing the plate-like element 36, with a final frustoconic portion 26d.

Cuando la turbina de gas está funcionando, el flujo de gas de alta temperatura tiende a propulsar el grupo 12 de paletas 13 de estator en dirección axial hacia el área de las cuchillas del rotor.When the gas turbine is running, the high temperature gas flow tends to propel group 12 of stator vanes 13 in axial direction towards the area of the rotor blades

Sin embargo, el sistema de bloqueo descrito, y en particular las proyecciones 42, cuando se apoyan en el cuerpo de la turbina de gas, tienden a retener el grupo 12 en posición.However, the locking system described, and in particular projections 42, when they rest on the body of The gas turbine, tend to hold group 12 in position.

Así mismo, el flujo de gas sobre las paletas 13 de estator tiende a hacer girar el grupo 12 mientras que la forma de las toberas 15 conduce el flujo de gas en una dirección apropiada para hacer que el rotor de la turbina funcione.Also, the gas flow on the vanes 13 of stator tends to rotate group 12 while the shape of the nozzles 15 conducts the gas flow in an appropriate direction to make the turbine rotor work.

Esta tendencia del grupo 12 a rotar es contrarrestada por la conexión de los grupos 12 con el anillo 14, por medio de las placas 43, las cuales están insertadas dentro del surco circunferencial 30.This tendency of group 12 to rotate is counteracted by the connection of groups 12 with ring 14, by means of plates 43, which are inserted into the circumferential groove 30.

La descripción ofrecida pone de manifiesto las características y ventajas del dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de una etapa de alta presión en turbinas de gas, que constituye el objeto de la presente invención.The description offered shows the Features and advantages of the support and locking device for high pressure stage nozzles in gas turbines, which It constitutes the object of the present invention.

Debe apreciarse que pueden ofrecerse muchas variantes del dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de una fase de alta presión en turbinas de gas, que constituye el objeto de la presente invención, sin apartarse de los principios de novedad inherentes al concepto inventivo.It should be appreciated that many can be offered variants of the support and blocking device for nozzles of a high pressure phase in gas turbines, which is the subject of the present invention, without departing from the principles of novelty inherent in the inventive concept.

Finalmente, debe apreciarse que puede emplearse cualquier material, configuración y dimensiones de los detalles ilustrados, en caso necesario, en la puesta en práctica de la invención, y pueden sustituirse por otros que sean técnicamente equivalentes.Finally, it should be appreciated that it can be used any material, configuration and details dimensions illustrated, if necessary, in the implementation of the invention, and can be replaced by others that are technically equivalent.

Claims (11)

1. Un dispositivo de soporte y bloqueo para toberas de una etapa de alta presión en turbinas de gas, que comprende una pluralidad de grupos (12) de paletas (13) de estator, las cuales están asociadas con una pluralidad de placas de estanqueidad externas (11), para la conexión de dichos grupos (12) al revestimiento externo de la cámara de combustión, y están asociadas con una pluralidad de placas de estanqueidad internas (41), para la conexión de dichos grupos (12) al revestimiento interno de la cámara de combustión, en el que cada uno de dichos grupos (12) de paletas (13) de estator está bloqueado por un anillo interno (14), en el que dicho anillo (14) tiene una primera serie de orificios externos (29) para reforzar este bloqueo, y una segunda serie de orificios pasantes internos (28), los cuales están dispuestos en una extensión interna (34) de dicho anillo (14), y se utilizan para fijar el anillo (14) mismo a la estructura de la turbina de gas, caracterizado porque una porción periférica de dicho anillo (14) tiene un surco circunferencial (30), el cual comunica con dichos orificios pasantes (29), los cuales a su vez están alineados con unos correspondientes orificios ciegos (31).1. A support and blocking device for nozzles of a high pressure stage in gas turbines, comprising a plurality of groups (12) of stator vanes (13), which are associated with a plurality of external sealing plates (11), for the connection of said groups (12) to the external lining of the combustion chamber, and are associated with a plurality of internal sealing plates (41), for the connection of said groups (12) to the internal lining of the combustion chamber, in which each of said groups (12) of stator vanes (13) is blocked by an internal ring (14), in which said ring (14) has a first series of external holes (29 ) to reinforce this blockage, and a second series of internal through holes (28), which are arranged in an internal extension (34) of said ring (14), and are used to fix the ring (14) itself to the structure of the gas turbine, characterized in that a po Peripheral portion of said ring (14) has a circumferential groove (30), which communicates with said through holes (29), which in turn are aligned with corresponding blind holes (31). 2. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de dichos grupos (12) de paletas (13) de estator tiene unas ranuras externas (16) para su encaje con dichas placas de estanqueidad externas (11), y unas ranuras internas (17) para su encaje con dichas placas de estanqueidad internas (41).2. Support and blocking device for nozzles, according to claim 1, characterized in that each of said groups (12) of stator vanes (13) has external grooves (16) for fitting with said external sealing plates (11), and internal grooves (17) for fitting with said internal sealing plates (41). 3. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque cada uno de dichos grupos (12) de paletas (13) de estator está conectado, por medio de dichas ranuras externas (16), a dichas placas de estanqueidad externas (11), por medio de unos pasadores (18), y por medio de dichas ranuras internas (17), a dichas placas de estanqueidad internas (41), por medio de unos pasadores (19).3. Support and blocking device for nozzles, according to claim 2, characterized in that each of said groups (12) of stator vanes (13) is connected, by means of said external grooves (16), to said plates external sealing (11), by means of pins (18), and by means of said internal grooves (17), to said internal sealing plates (41), by means of pins (19). 4. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la conexión con dichas placas de estanqueidad externas (11) es mejorada por medio del empleo de unos resortes (20) asociados con dichos pasadores (18), y la conexión con dichas placas de estanqueidad internas (41) es mejorada por medio del empleo de unos resortes (21) asociados con dichos pasadores (19).4. Support and blocking device for nozzles, according to claim 3, characterized in that the connection with said external sealing plates (11) is improved by means of the use of springs (20) associated with said pins (18), and the connection with said internal sealing plates (41) is improved by means of the use of springs (21) associated with said pins (19). 5. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichos grupos (12) de paletas (13) de estator tienen sobre sus placas interiores (43) previstas de unos orificios (33), en el que dichas placas (33) están insertadas dentro de dicho surco circunferencial (30), de forma que dichos orificios (33) comunican con dichos orificios pasantes (29), con el fin de reforzar el bloqueo de dichos grupos (12) de paletas (13) de estator sobre dicho anillo (14) por medio de unos pasadores (50).5. Support and blocking device for nozzles, according to claim 1, characterized in that said groups (12) of stator vanes (13) have on their inner plates (43) provided with holes (33), in which said plates (33) are inserted into said circumferential groove (30), so that said holes (33) communicate with said through holes (29), in order to reinforce the blocking of said groups (12) of vanes (13) ) of stator on said ring (14) by means of pins (50). 6. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un rebajo circunferencial (36) asociado con el labio de dicho anillo (14), y que comunica en sus propios extremos con los pasadores (50) insertados en dichos orificios (33) y (29).6. Support and blocking device for nozzles, according to claim 1, characterized in that it has a circumferential recess (36) associated with the lip of said ring (14), and communicating at its own ends with the pins (50) inserted in said holes (33) and (29). 7. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de dichos grupos (12) de paletas (13) de estator tiene unas proyecciones (42) que se apoyan en el cuerpo de dicha turbina de gas.7. Support and blocking device for nozzles, according to claim 1, characterized in that each of said groups (12) of stator vanes (13) has projections (42) that rest on the body of said turbine gas. 8. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho anillo (14) tiene un conducto (26) de comunicación entre el exterior de la cámara de combustión y la porción corriente abajo desde dichos grupos (12) de paletas (13) de estator, que desemboca en una porción frontal de dicho anillo (14), y tiene una primera porción (26a) y una segunda porción (26b) con un diámetro más pequeño que la porción (26a), mientras que las dos porciones (26a y 26b) están conectadas entre sí mediante una porción frustocónica adicional (26c).8. Support and blocking device for nozzles, according to claim 1, characterized in that said ring (14) has a communication conduit (26) between the outside of the combustion chamber and the downstream portion from said groups (12 ) of stator vanes (13), which flows into a front portion of said ring (14), and has a first portion (26a) and a second portion (26b) with a smaller diameter than the portion (26a), while that the two portions (26a and 26b) are connected to each other by an additional frustoconic portion (26c). 9. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho conducto (26) comunica, en la porción trasera del anillo (14), con una porción frustocónica (26d).9. Support and blocking device for nozzles, according to claim 1, characterized in that said conduit (26) communicates, in the rear portion of the ring (14), with a frustoconic portion (26d). 10. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de dichos grupos (12) de paletas (13) de estator está contenido entre un perfil arqueado externo (22) y un perfil arqueado interno (23).10. Support and blocking device for nozzles, according to claim 1, characterized in that each of said groups (12) of stator vanes (13) is contained between an external arcuate profile (22) and an internal arcuate profile ( 2. 3). 11. Dispositivo de soporte y bloqueo para toberas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de dichos grupos (12) consiste en un par de paletas (13) de estator las cuales, por medio de su posición recíproca, forman las toberas (15) para el paso de gas, en el que dichas paletas (13) de estator tienen en su superficie una pluralidad de orificios de refrigeración.11. Support and blocking device for nozzles, according to claim 1, characterized in that each of said groups (12) consists of a pair of stator vanes (13) which, by means of their reciprocal position, form the nozzles (15) for the passage of gas, in which said stator vanes (13) have a plurality of cooling holes on their surface.
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